摘 要：現(xiàn)代航空正朝著機電與信息一體、控制與網(wǎng)絡綜合的方向發(fā)展，為了強化航空基礎理論，鍛煉工程應用能力，開展了飛行器系統(tǒng)綜合仿真實驗課程的教學模式設計與探索。從教學內(nèi)容設計、研究型教學手段和考核模式三個方面進行研究和改革，實踐表明該改革思路能有效提升學生鉆研積極性，可以為新工科建設類似課程改革提供借鑒。

　　關(guān)鍵詞：新工科;航空電子;模式改革;綜合仿真

　　一、概述

　　自動化、信息化和智能化是現(xiàn)代航空器發(fā)展的必然趨勢，由西北工業(yè)大學申報的“飛行器控制與信息工程”專業(yè)是教育部新增審批的唯一一個航空領(lǐng)域的本科專業(yè)，主要面向國家航空航天領(lǐng)域在飛行器控制與信息系統(tǒng)方面對人才的新需求。這一專業(yè)作為典型工科專業(yè)，在“新工科”建設中需要體現(xiàn)航空技術(shù)高速發(fā)展的深刻時代特性[1]。

　　為了響應新工科建設需求，本專業(yè)將“做中學”深入貫徹到課程培養(yǎng)方案中，設置大量課程輔助實驗/課程設計、集中實踐和專業(yè)綜合設計環(huán)節(jié)，《飛行器系統(tǒng)綜合仿真實驗》作為專業(yè)必修的集中實踐環(huán)節(jié)，計劃通過開展綜合仿真實驗，為學生從課程教學向畢業(yè)設計過渡提供橋梁，為學生適應航空領(lǐng)域綜合信息化和自動化發(fā)展提供實踐操作和直觀接觸。然而，該課程教學存在如下問題：1. 教學內(nèi)容單調(diào)，與先修課程間聯(lián)系不足，在完全學分制自主選課模式下存在先修課程體系建立不完善;2. 教學模式手段不明，作為創(chuàng)新性集中實踐環(huán)節(jié)，與傳統(tǒng)實驗室教學不同，受限于實驗室條件和實驗對象特點，無法開展實物綜合仿真，需要創(chuàng)新教學模式和仿真手段;3. 缺乏考核模式和學生積極性調(diào)動方法，教學考核模式需要與教學模式相配合，充分考慮教學手段變化，有針對性調(diào)動學生學習興趣。

　　按照新工科建設要求，改變教學方法[2]，增加學生學習和鉆研積極性，本文針對飛行器系統(tǒng)綜合仿真實驗課程開展教學設計與探索，梳理構(gòu)建飛行器系統(tǒng)綜合仿真實驗教學內(nèi)容，通過綜合實驗與調(diào)試鍛煉學生;在做中學習理論知識，筑牢學生基礎。從教學內(nèi)容設計、研究型教學手段和考核模式三個方面進行研究和改革，讓學生在動手、動腦和實踐過程中去映射和體會理論所學知識和方法，使得課程內(nèi)容和體系前后主動銜接，充分實踐“做中學”的教學理念和模式，提升學生創(chuàng)新實踐能力。

　　二、實驗教學內(nèi)容設計

　　通過教學大綱的分析，針對課程特點和培養(yǎng)方案前期課程理論體系，設計編列可選的系統(tǒng)綜合仿真實驗項目和教學內(nèi)容，涵蓋飛機典型系統(tǒng)理論基礎、基于Matlab/Simulink和AMESim的系統(tǒng)建模方法、飛機系統(tǒng)建模編程、仿真與調(diào)試等內(nèi)容要求，使學生能夠了解、學習并掌握工程領(lǐng)域常用的基本仿真工具，編程語言，能夠獨立使用對應仿真平臺完成系統(tǒng)數(shù)學建模，完成仿真程序的編寫、調(diào)試和仿真結(jié)果的處理與分析，并最終撰寫課程實驗報告。

　　具體實驗教學內(nèi)容包括：

　　(一)系統(tǒng)建模與仿真基礎知識

　　通過集中課堂教學，講解系統(tǒng)仿真技術(shù)，系統(tǒng)建模方法，布置課后仿真類專著、文獻查閱和學習，目標是掌握系統(tǒng)建模的基本方法和思路、連續(xù)系統(tǒng)/離散系統(tǒng)基本概念，計算機系統(tǒng)仿真系統(tǒng)運行基礎，初步了解Matlab/Simulink或AMESim等工程專業(yè)常用系統(tǒng)建模與仿真軟件平臺工具。通過資料文獻查閱和學習，對系統(tǒng)綜合仿真方法有較為系統(tǒng)和全面認識，基本具備開展系統(tǒng)仿真的知識條件。

　　(二)飛行器系統(tǒng)綜合仿真項目實驗與實驗報告撰寫

　　設置多項可選的系統(tǒng)綜合仿真實驗項目，通過學生自主選擇項目，開展仿真對象資料查閱，綜合仿真實驗計劃/方案設計與研討，項目實驗和實驗報告撰寫。具體可選實驗項目包括：

　　1. 小型無人機飛行系統(tǒng)建模與仿真實驗。在小型無人機氣動參數(shù)基礎上，通過在Matlab/Simulink仿真平臺下建立三維飛行運動數(shù)學模型，搭建仿真環(huán)境，完成飛機常見運動過程的仿真和數(shù)據(jù)輸出，數(shù)據(jù)處理與分析。

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